基于nRF52的nRF52840 SoC_电路方案

基于nRF52的nRF52840 SoC

2021/09/15

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nRF52840 SoC 是 nRF52 系列中最先进的成员。它可以应对需要协议并发性和丰富多样的外围设备和功能的复杂应用程序的挑战。它为闪存和 RAM 提供了充足的内存可用性，这是此类要求苛刻的应用程序的先决条件。

nRF52840 具有完全的多协议能力，具有完全的协议并发性。它具有对蓝牙 LE、蓝牙网状网络、Thread、Zigbee、802.15.4、ANT 和 2.4 GHz 专有堆栈的协议支持。

nRF52840 是围绕 32 位 ARM 构建的？Cortex?-M4 CPU 带有运行在 64 MHz 的浮点单元。它具有用于简化配对和支付解决方案的 NFC-A 标签。CryptoCell 加密单元包含在芯片上，并带来了广泛的加密选项，可以独立于 CPU 高效执行。它具有众多数字外设和接口，例如用于连接外部闪存和显示器的高速 SPI 和 QSPI、用于数字麦克风和音频的 PDM 和 I2S，以及用于数据传输和电池充电电源的全速 USB 设备。使用复杂的片上自适应电源管理系统实现了极低的能耗。

主要特点

支持蓝牙 5 的多协议无线电
2Mbps
长距离
广告扩展
改善共存（CSA #2）
IEEE 802.15.4 无线电支持
线程 - Zigbee
32 位 ARM Cortex-M4F @ 64MHz
蓝牙长距离模式的链路预算高达 111 dB
全速 12Mbs USB 控制器
NFC标签-A
可供下载的软件堆栈
独立于协议栈的应用开发
从 +8dBm 到 -20dBm 的可编程输出功率
-96dBm 灵敏度蓝牙低功耗
广播兼容 nRF51、nRF24L 和 nRF24AP 系列
Arm CryptoCell CC310 密码安全模块
高精度RSSI
宽电源电压范围 + 1.7V 至 5.5V
QSPI/SPI/2线/I2S/PDM/QDEC
可编程外设接口 - PPI
高速SPI接口32MHz
四路SPI接口32MHz
EasyDMA 适用于所有数字接口
使用 EasyDMA 的 RAM 映射 FIFO
12bit/200K SPS ADC
128 位 AES/ECB/CCM/AAR 协处理器

蓝牙 5 – 蓝牙低功耗更进一步、更快
随着蓝牙 5 规范的到来，nRF52840 已准备好利用蓝牙 LE 的显着性能改进。最重要的是支持更远的距离（与蓝牙 4.x 相比高达 x4）和空中数据速率加倍，从蓝牙 4.x 的 1Mbs 增加到 2Mbs

先进的性能，最低的功耗
nRF52840 采用与现有 nRF52 系列 SoC 相同的硬件和软件架构。其核心是 ARM Cortex-M4F 处理器，可以更快、更高效地计算 DSP 和需要浮点数学的复杂函数。闪存和 RAM 中都有广泛的内存可用性，分别为 1MB/256kB。Cortex-M4F 和内存可用性的结合为真正的单芯片应用提供了无与伦比的能力。片上包含一个全速 (12Mbs) USB 2.0 控制器。范围广泛的外设具有许多高性能数字接口，例如高速 SPI (32MHz) 和四路 SPI (32MHz)，以允许直接连接到显示器和外部存储器源。nRF52840 可以在 +5.5v 至 1 的电压范围内工作。

闪存(4MB)
外部 Flash 和 SRAM ESP32 支持多个外部 QSPI Flash 和 SRAM 芯片。更多细节可以在 ESP32 技术参考手册的 SPI 章节中找到。ESP32 还支持基于 AES 的硬件加/解密，以保护开发者在 flash 中的程序和数据。ESP32 可以通过高速缓存访问外部 QSPI flash 和 SRAM。

最多 16 MB 的外部闪存可以同时映射到 CPU 指令存储空间和只读存储空间。– 当外部闪存映射到 CPU 指令存储空间时，一次最多可以映射 11 MB + 248 KB。请注意，如果映射超过 3 MB + 248 KB，由于 CPU 的推测性读取，缓存性能将降低。– 当外部闪存映射到只读数据存储空间时，一次最多可以映射 4 MB。支持 8 位、16 位和 32 位读取。

外部 SRAM 可以映射到 CPU 数据存储空间

最多支持 8 MB 的 SRAM，一次最多可映射 4 MB。支持 8 位、16 位和 32 位读写。

M.2 外形尺寸
M.2，以前称为下一代外形规格 (NGFF)，是一种用于内部安装的计算机扩展卡和相关连接器的规范。

微模块接口
MicroMod 是一个紧凑的接口，用于将微控制器连接到各种外围设备。您通常可以将 MicroMod 系统视为插入“载板”的“大脑”。MicroMod 处理器板大约为 22x22 毫米，可以插入任何 MicroMod 载板。最初的 M.2 标准是为更换外围设备而设计的（例如，用户可以将一个固态硬盘换成更大的），而 MicroMod 标准则是为更换控制器而设计的。例如，用户可以从功能强大的处理器开始，然后改用低功耗控制器以延长电池寿命。